DE69013525T2

DE69013525T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Bohnen aus Metall.

Info

Publication number: DE69013525T2
Application number: DE69013525T
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Kakei; Masaya Matsuki; Hirokazu Sawada
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1989-01-30
Filing date: 1990-01-29
Publication date: 1995-03-02
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: DE69013525D1; EP0381115A1; US5506387A; EP0381115B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung nach dem vorcharakterisierenden Teil aus Anspruch 1 und nach Anspruch 2 zum Verbinden von Metallbahnen und insbesondere ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung, bei welchem/r die Enden flexibler Metallbahnen miteinander verbunden werden.

Beschreibung des Fachgebietes

Zu den herkömmlichen Verfahren zum Verbinden von Metallbahnen gehört ein Überlappungs-Verindungsverfahren, bei dem Metallbahnen einander teilweise überlappen bevor sie verbunden werden, und ein Stoßverbindungsverfahren, bei dem die Metallbahnen aneinanderstoßen, bevor sie verbunden werden. In Fig. 6(a) ist eine Perspektivansicht eines herkömmlichen Überlappungs-Verbindungsverfahrens dargestellt. Wie darin aufgezeigt liegen die Enden zwier Metallbahnen 70 und 72 übereinander und ihre Verbindungsflächen 73 werden durch einen doppelseitigen Klebestreifen miteinander verklebt oder durch Ultraschallwellen miteinander verschmolzen (Fig. 4 und 6 der Veröffentlichung der offengelegten japanischen Patentanmeldung (Tokkai) Nr. 59-24526).
In Fig. 6(b) ist außerdem ein herkömmliches Stoßverbindungsverfahren für Metallbahnen in Perspektivansicht dargestellt. Wie darin erkennbar, stoßen die Enden der Metallbahnen 70, 72 gegeneinander, und ihre aneinanderstoßenden Bereiche 75 werden durch einseitige Klebestreifen 76, 76 miteinander verbunden (Fig. 2 der Veröffentlichung der offengelegten japanischen Patentanmeldung (Tokkai) Nr. 59-24526).
Allerdings gibt es beim herkömmlichen Verbindungsverfahren für Metallbahnen aus Fig. 6(a) einen Höhenunterschied zwischen den Metallbahnen, d.h. zwischen deren miteinander verbundenen Bereichen, und daher können die verbundenen Metallbahnen mit Transportrollen und dergleichen nicht glatt in Berührung gebracht werden. Auch beim Beschichten einer lichtempfindlichen Fläche bei der Herstellung einer lithographischen (planographischen) Druckplatte muß die Beschichtungsvorrichtung, während sie von den verbundenen Bereichen durchquert wird, beiseite geschoben oder bewegt werden, um eine Beschädigung zu vermeiden. Selbst wenn die Beschichtungsvorrichtung nicht beiseite geschoben zu werden braucht, haben die Verbindungsstellen bzw. - flächen 73 eine negative Auswirkung auf den Zustand der Beschichtung, was zu einer schlechten Qualität führt.
Neben dem oben erwähnten Nachteil können die verbundenen Oberflächen 73 in vielen Fällen nicht vollständig miteinander verbunden werden, wodurch sich die verbundene Oberfläche 73 aufstellt, während die verbundenen Metallbahnen befördert werden. Darüber hinaus können bei der Bearbeitung der Metallbahn mit einer Behandiungslösung Fremdstoftb, wie z.B. die Behandlungslösung und dergleichen, in Zwischenräume innerhalb der verbundenen Oberfläche 73 gelangen, während die Metallbahn die Lösung passiert, und somit eine mangelhafte Qualitat in den nachfolgenden Schritten verursachen.
Demgegenüber kommt es beim herkömmlichen Stoßverbindungsverfahren, wie in Fig. 6(b), zu einer unterschiedlichen Dicke aufgrund der Verwendung der Klebestreifen 76, 76. Dieser Höhenunterschied führt zum gleichen Nachteil wie beim Überlappungs-Verbindungsverfahren aus Fig. 6(a). Bei dem Stoßverbindungsverfahren, und insbesondere wenn die verbundenen Metallbahnen in Verfahren durch Transportrollen und dergleichen befördert werden, können die Bereiche der Klebestreifen 76, 76 in den aneinanderstoßenden Bereichen der Metallbahnen durch die Kanten der aneinanderstoßenden Metallbahnen abgeschabt werden und die Festigkeit der Klebestreifen 76, 76 vermindern, so daß diese und damit auch die verbundenen Metallbahnen leicht brechen können, was einen Nachteil darstellt. Außerdem unterliegen derartig verbundene Metallbahnen beim Durchqueren der Transportrollen Biegespannungen, welche ohne weiteres zum Brechen der Bahnen führen können. Ein solches Brechen kann vor allem bei einer dünnen Metallbahn mit einer Dicke von etwa 0,1 mm bis 0,2 mm auftreten, oder aber wenn die beiden miteinander zu verbindenden Metallbahnen eine stark voneinander abweichende Dicke aufweisen.
Um die oben erwähnten Probleme zu lösen, wurde ein Verbindungsverfahren offenbart, bei dem Metallbahnen durch Schweißen miteinander verbunden werden und deren verschweißter Bereich gewalzt wird, um einen Höhenunterschied zwischen den Metallbahnen zu eliminieren, und ein Verbindungsverfahren, bei dem eine Spannungskonzentration auf einer durch das Schweißen im Verbindungsbereich erzeugten Wärmezone verhindert wird.
Bei den obigen Verfahren wird im allgemeinen das automatische Lichtbogenschweißen angewandt, und wie in Fig. 7 dargestellt, wird dabei in den meisten Fällen ein Lichtbogen erzeugt wobei eine Elektrode 86 die Metallbahnen 10, 22 nicht berührt. Anders gesagt ein Gasgemisch aus He, Ar und dergleichen wird in einen Schweißbrenner 84 eingeleitet, und während das Gasgemisch als Schutzgas aus einer Öffnung 85A einer Brennertasse 85 nach unten geblasen wird, wird ein Lichtbogen durch eine Lichtbogenspannung zwischen der Elektrode 86 und einer dahinter liegenden Sperre 87 erzeugt. Als nächstes wird der Schweißbrenner 84 zum Verschweißen der Metallbahnen 10, 22 an deren zu verbindenden Bereichen (in Pfeilrichtung A aus Fig. 7) entlangbewegt. Da der Lichtbogen erzeugt wird, während die Elektrode 86 nicht die Metallbahnen 10, 22 berührt, weist dabei das vordere Ende der Elektrode 86 wie in Fig. 7 dargestellt, eine spitze Form auf, um das Entstehen des Lichtbogens zu erleichtern.
Wenn das vordere Ende der Elektrode 86 spitz ausgebildet ist, wie in Fig. 7, und die Elektrode 86 bei der Bewegung in Pfeilrichtung A die Metallbahn erreicht, verringert sich allerdings die Länge des Lichtbogens plötzlich von L auf L', so daß der Lichtbogen instabil wird. Die Metallbahnen können also nicht ausreichend verschmolzen werden, und damit kann ein ausreichendes beiderseitiges Verschweißen, d.h. das Verschweißen nicht nur der Oberseiten, sondern auch der Rückseiten der Metallbahnen, nicht erreicht werden. Mit anderen Worten kann es zu Beginn des Schweißens zu einer schlechten Verschmelzung im Verbindungsbereich kommen, und andererseits kann kurz nach dem Schweißstart eine übermäßige Lichtbogenwärme auf die Metallbahnen treffen, wodurch diese im erhitzten Bereich weggeschmolzen werden können und sich ein Loch bildet, was ein zu lösendes Problem darstellt.
Am Ende des Schweißvorgangs erhöht sich außerdem die Länge des Lichtbogens plötzlich von L' auf L, wodurch der Lichtbogen instabil und eine mangelhafte Verschmelzung sowie das Entstehen von Löchern verursacht wird.
Da eine Zeitspanne von 0,1 bis zu mehreren Sekunden von der Entstehung des Lichtbogens bis zum Zeitpunkt vergeht an dem er stabil wird, erfolgt das Verschweißen der Metallbahnen 10, 22, wenn dies unmittelbar nach Erzeugung des Lichtbogens geschieht mit einer Lichtbogenstromstärke, die größer oder kleiner als ein vorgegebener Wert ist. Das heißt, im Falle einer dünnen Metallbahn wird der Lichtbogen mit einer Stromstärke erzeugt, die größer als ein vorgegebener Wert ist, so daß der antängliche Schweißbereich der Metallbahnen weggeschmolzen werden kann. Demgegenüber kann es bei einer dicken Metallbahn zu einer schlechten oder zu gar keiner Verschmelzung im antänglichen Schweißbereich der Metallbahnen kommen, da der Lichtbogen mit einer Stromstärke erzeugt wird, die kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
Darüber hinaus ist kurz nach der Entstehung des Lichtbogens die Temperatur der Elektrode 86 nicht stabil und die Aufnahme und Übertragung von Elektronen wahrscheinlich instabil, wodurch der Lichtbogen instabil wird. Speziell beim Verschweißen und Verbinden von Metallbahnen in Form dünner Metallplatten führt ein derartiger instabiler Lichtbogen zu ungleichmäßigen Wülsten im anfänglichen Schweißbereich, so daß eine schlechte Verschmelzung, Löcher, ein mangelhaftes Aussehen (fehlender Oberflächenglanz) oder dergleichen die Folge sein können.
Das oben erwähnte Wegschmelzen, die schlechte oder nicht erfolgte Verschmelzung, Löcher und ähnliches haben nicht nur sehr negative Auswirkungen auf die Festigkeit des verschweißten Bereiches, sondern sie können bei den gegebenenfalls nachfolgenden Bearbeitungsschritten mit einer Oberflächenbehandlung und/oder Beschichtung auch die Walzen aufgrund des Eindringens von Behandlungslösungen oder einer Beschichtungsflüssigkeit in die Rückseiten der Walzen verschmutzen und diese durch die Verbindungsendbereiche beschädigen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Mit der vorliegenden Erfindung sollen die Nachteile der Verbindungsverfahren nach dem oben erwähnten bisherigen Stand der Technik umgangen werden.
Demzufolge ist es ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum Verbinden von Metallbahnen zu schaffen, welches das Auftreten mangelhafter Verschmelzungen oder von Löchern am Anfang und/oder Ende des verschweißten Bereiches der verbundenen Metallbahnen verhindert.
Des weiteren hat die Erfindung das Ziel, ein Verfahren zum Verbinden von Metallbahnen zu schaffen, welches das Auftreten von Wegschmelzungen, mangelhaften und nicht erfolgten Verschmelzungen, Löchern, ein schlechtes Aussehen oder dergleichen im verschweißten Bereich der verbundenen Metallbahnen verhindert.
Diese Ziele werden durch ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen aus Anspruch 1 bzw. 2 erreicht.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Verbinden von Metallbahnen geschaffen, bei dem Metallbahnen an deren Enden durch WIG-Schweißen miteinander verbunden werden, wobei ein Lichtbogen derart erzeugt wird, daß er sich im Abstand zu den Metallbahnen befindet, um den abgeschrägten Endbereich einer halbkugelförmigen Elektrode durch Vorschweißen zu bilden, die Enden der Metallbahnen mit Hilfe der kugelförmigen Elektrode mit abgeschrägten Endbereich verschweißt werden und die verschweißten Bereiche der Metallbahnen anschließend gewalzt werden.
Erfindungsgemäß wird der Lichtbogen in einem Abstand zu den Metallbahnen erzeugt um dadurch den abgeschrägten Endbereich der Elektrode mittels Vorschweißen halbkugelförmig auszubilden, und der Lichtbogen wird aus der halbkugelförmigen Oberfläche der somit halbkugelförmig ausgebildeten Elektrode mit abgeschrägtem Endbereich erzeugt so daß der Lichtbogen nie instabil werden kann, selbst wenn sich seine Länge am Anfang oder Ende des verbundenen Bereichs plötzlich ändert. Es kann also ein ausreichendes beiderseitiges Verschweißen auf dem Verbindungsbereich der Metallbahnen erfolgen wodurch das Auftreten mangelhafter Verschmelzungen, von Löchern oder dergleichen im verschweißten Bereich der Metallbahnen verhindert werden kann.
Um die oben genannten Ziele zu erreichen, wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Verbinden von Metallbahnen geschaffen bei dem eine Schweißvorrichtung zum WIG-Schweißen und Verbinden der Enden von Metallbahnen sowie eine Walzvorrichtung zum Walzen der verschweißten Bereiche der Metallbahnen verwandt werden, wobei eine abgeschrägte Elektrode am vorderen Ende eines Schweißbrenners der Schweißvorrichtung vorgesehen und am vorderen Ende der Elektrode eine einen Lichtbogen erzeugende Oberfläche mit einer kreisförmigen flachen Oberfläche mit einem Durchmesser von 0,3 mm oder mehr ausgebildet ist.
Erfindungsgemäß befindet sich die flache Oberfläche mit einem Durchmesser von 0,3 mm oder mehr in der Elektrode des Schweißbrenners und wird der Lichtbogen von der flachen Oberfläche erzeugt, so daß der Lichtbogen nie instabil wird, selbst wenn seine Länge sich am Anfang oder Ende des verschweißten Bereiches plötzlich ändert. Deshalb kann ein ausreichendes beiderseitiges Verschweißen auf dem verschweißten Bereich der Metallbahnen erfolgen, wodurch das Auftreten mangelhafter Verschmelzungen von Löchern oder dergleichen im verschweißten Bereich der Metallbahnen verhindert werden kann.
Um die obigen Ziele zu erreichen, wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Verbinden von Metallbahnen geschaffen, welches weiterhin die Enden von Metallbahnen durch WIG-Schweißen miteinander verbindet, wobei ein Lichtbogen in einem Abstand zu den Metallbahnen erzeugt wird, nach einer Zeitspanne von 0,6 s oder mehr nach dem Entstehen des Lichtbogens die Metallbahnenden miteinander verschweißt und die verschweißten Bereiche der Metallbahnen anschließend gewalzt werden.
Erfindungsgemäß wird der Lichtbogen zum Verschweißen der Metallbahnen in einem Abstand zu diesen erzeugt und nach einer Zeitspanne von 0,6 s nach der Entstehung des Lichtbogens werden die Enden der Metallbahnen miteinander verschweißt. Somit kann das Schweißen erfolgen, nachdem sich der Lichtbogen auf einen vorgegebenen Wert eingepegelt und sich die Temperatur der Elektrode stabilisiert hat.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Das genaue Wesen der Erfindung sowie weitere Ziele und Vorteile derselben werden aus der nachfolgenden Spezifikation im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen deutlich, in denen die gleichen Bezugszeichen in allen Figuren die gleichen oder ähnliche Teile kennzeichnen und wobei:
Fig. 1 eine erläuternde Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verbinden von Metallbahnen ist;
Fig. 2 eine Draufsicht ist, die den Zustand zeigt in dem die Metallbahnen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Verbinden von Metallbahnen verschweißt werden;
Fig. 3 eine Seitenansicht einer Elektrode ist, die mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verbinden von Metallbahnen vorgeschweißt ist;
Fig. 4(a) eine Seitenansicht einer Elektrode einer Schweißvorrichtung in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verbinden von Metallbahnen ist;
Fig. 4(b) eine Ansicht entlang der Pfeile A-A aus Fig. 4(a) ist;
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm der Funktionsweise einer Schweißvorrichtung ist, die in einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Verbinden von Metallbahnen verwandt wird und des weiteren das Verhältnis zwischen der Lichtbogenstromstärke und der Zeit darstellt;
die Fig. 6(a) und (b) jeweils Perspektivansichten der herkömmlichen Verfahren zum Verbinden von Metallbahnen sind; und
Fig. 7 eine allgemeine erläuternde Darstellung des Positionsverhältnisses zwischen einer Schweißelektrode einer konventionellen Schweißvorrichtung und Metallbahnen ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Nachstehend erfolgt anhand der beiliegenden Zeichnungen die detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verbinden von Metallbahnen und der Vorrichtung zur Ausführung desselben.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Verbinden von Metallbahnen dargestellt. Darin wird eine Metallbahn 10 aus einer Al-Legierung von einer Rolle 12 abgewickelt, anschließend zu einer Transportrolle 14 und einer Verbindungsvorrichtung 16 befördert. Die Verbindungsvorrichtung 16 umfaßt ein Vorschneideeinrichtung 18 mit zwei Schneidgeräten 20, 20. Das vordere Ende 10A der Metallbahn 10 wird durch die Vorschneideeinrichtung 18 geschnitten, so daß es genau an das hintere Ende 22A einer Metallbahn 22, ebenfalls aus einer Al-Legierung, anstößt oder dieses ein wenig überlappt.
In Bewegungsrichtung hinter der Vorschneideeinrichtung 18 befindet sich eine Schweißvorrichtung 24 mit zwei Einspannvorrichtungen 26, 28 und einem Schweißbrenner 30. Die Einspannvorrichtung 26 hält das vordere Ende 10A der Metallbahn 10 und die Einspannvorrichtung 28 das hintere Ende 22a der Metallbahn 22. Demnach stoßen das vordere Ende 10A und das hintere Ende 22a, wie in Fig. 2 dargestellt, gegeneinander, und der aneinanderstoßende Bereich wird anschließend mittels Hochfrequenzimpuls-Lichtbogenschweißen verschweißt. Das heißt der Schweißbrenner 30 bewegt sich in dem in Fig. 2 dargestellten Anstoßbereich von einer Position A in eine Position B in Breitenrichtung der Metallbahn (in Pfeilrichtung C), um das vordere Ende 10A und das hintere Ende 22A der Metallbahnen miteinander zu verschweißen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform bewegt sich der Schweißbrennner 30 mit einer Geschwindigkeit von 6 m/min am Anstoßbereich der Metallbahnen entlang, und eine Schweißstromstärke wird so eingestellt, daß Wärme zum ausreichenden Verschmelzen des vorderen Endes 10A mit dem hinteren Ende 22A zugeführt wird.
In Fig. 3 ist eine Wolframelektrode 30A dargestellt, die im Schweißbrenner 30 angebracht ist. Sie stellt im allgemeinen einen im wesentlichen zylindrischen Körper mit einem Durchmesser y dar, während ihr Durchmesser beginnend am Punkt A bis hin zum Punkt B an deren unterer Stirnseite allmählich von y nach x abnimmt. In den Zeichnungen kennzeichnet das Bezugszeichen θ einen Winkel des vorderen Endes der Elektrode, der 60º oder weniger, vorzugsweise zwischen 45º und 20º, betragen kann. Die untere Stirnseite B der Elektrode 30A ist als halbkugelförmige Fläche mit einem Radius R von möglicherweise 0,15 mm oder mehr, vorzugsweise 0,3 mm oder mehr ausgebildet. Das heißt, wenn die Metallbahnen durch Schweißen miteinander verbunden werden, ist die Wolframelektrode 30A mit einem spitzen vorderen Ende zu den Metallbahnen beabstandet, und die Wolframelektrode 30A wird zum Erzeugen eines Lichtbogens zum Vorschweißen in Betrieb genommen. Dadurch wird das vordere Ende der Wolframelektrode 30A halbkugelförmig. Als nächstes wird die Wolframelektrode 30A zum Verschweißen der Metallbahnen 10, 22 über diese bewegt. Wie in Fig. 3 dargestellt, verringert sich dabei die Länge des Lichtbogens plötzlich von L auf L', wenn die Wolframelektrode 30A den Schweißanfang der Metallbahnen 10, 22 erreicht, aber da die halbkugelförmige Oberfläche B der Wolframelektrode 30A eine Lichtbogen erzeugende Fläche schafft, wird die Lichtbogenerzeugungsbegrenzung verbreitert, so daß es unwahrscheinlich ist, daß der Bogen instabil wird. Somit wird die Möglichkeit einer mangelhaften Verschmelzung, von Löchern oder dergleichen an den Endbereichen der miteinander verschweißten Metallbahnen 10, 22 ausgeschlossen. Auch wenn sich die Wolframelektrode von den hinteren Schweißenden der Metallbahnen wegbewegt, erhöht sich in gleicher Weise die Lichtbogenlänge plötzlich von L' auf L, aber, genauso wie im oben erwähnten Fall ist es nicht wahrscheinlich, daß der Lichtbogen instabil wird, so daß das Auftreten von mangelhaften Verschmelzungen, Löchern oder dergleichen vermieden werden kann.
In Bewegungsrichtung hinter der Schweißvorrichtung 24 ist eine Walzvorrichtung 32 mit einer Reduzierwalze 34 vorgesehen mit der der verschweißte Verbindungsbereich der Metallbahnenden 10A, 22A gewalzt wird. Ein im verschweißten Bereich erzeugter Höhenunterschied kann zusammengedrückt und durch ein solches Walzen verringert werden. Diese Walzbearbeitung verbessert die Festigkeit der Metallbahnverbindung, denn die Zugfestigkeit der Metallbahnen welche durch das Schweißen verringert wurde, wird durch das Kalthärten der Metallbahnen beim Walzen wiederhergestellt, und gleichzeitig wird der Verbindungsbereich so ausgeformt, daß eine Spannungskonzentration verhindert wird.
Bei der oben erwähnten Ausführungsform stößt eine Metallbahn 10 gegen eine Metallbahn 22, jedoch muß dies nicht unbedingt so sein. Zum Beispiel können sie sich ein wenig überlappen. Wenn sich die Metallbahnen 10 und 22 allerdings etwas überlappen und anschließend verschweißt werden, ist eine Walzbehandlung besonders notwendig.
Als nächstes werden die Ergebnisse beschrieben, die bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verbinden von Metallbahnen erzielt werden, (d.h. durch Verwendung einer Elektrode mit einem vorderen Ende, das durch Vorschweißen halbkugelförmig ausgebildet wird), und zwar im Vergleich zu dem Verbindungsbereich, der mit Hilfe einer Elektrode mit einem spitz geschliffenem vorderen Ende geschaffen wird.
Die Prüfkörper Nr. 1 bis 20 wurden jeweils erstellt, indem Metallbahnen aus einer Al-Legierung mit je einer Dicke von 0,10 mm und einer Breite von 915 mm einander um 1 mm überlappend angeordnet, anschließend mit einer Geschwindigkeit von 6 m/min miteinander verschweißt wurden und schließlich die entstandenen Verbindungsbereiche unter gleichen Bedingungen gewalzt wurden.
Die Prüfkörper Nr. 1 bis 10 sind Metallbahnen, die mittels einer Elektrode verbunden wurden, welche durch Schleifen einer Wolframelektrode mit einem Durchmesser von 2,4 mm zu einem spitzen Körper mit einem Winkel von 30º am vorderen Ende und anschließendes einmaliges Vorschweißen mit einer Schweiß stromstärke von 16A geschaffen wurde.
Ebenso sind die Prüfkörper Nr. 11 bis 20 Metallbahnen, die mittels einer Elektrode miteinander verbunden wurden, welche durch Schleifen einer Wolframelektrode mit einem Durchmesser von 2,4 mm zu einem spitzen Körper mit einem Winkel von 30º am vorderen Ende, allerdings ohne Vorschweißen, geschaffen wurde.
Nun wurde das Aussehen dieser Prüikörper Nr. 1 bis 20 vor dem Walzen miteinander verglichen und die Ergebnisse wurden ausgewertet. Die Auswertungen erfolgten anhand der Entstehungsmengen an Ruß, mangelhaften Verschmelzungen und Löchern in den beiden folgenden Bereichen der jeweiligen Prüfkörper: erstens der Bereich vom Schweißanfang bis 10 mm davon entfernt; und zweitens der Bereich vom Schweißende bis 10 mm davor. Die Auswertungsergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Darin bedeutet beispielsweise 4/10, daß bei 4 von 10 Prüfkörpern eine Verrußung, mangelhafte Verschmelzung oder Löcher oder dergleichen festgestellt wurden. TABELLE 1 Prüfkörper Nr. Erzeugte Rußmengen (oxidierte Schichten) Erzeugte schlechte Verschmelzungen Erzeugte Löcher Schweißanfang Schweißende
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, wurde festgestellt, daß die erzeugten Mengen an mangelhaften Verschmelzungen und Löchern bei den Prüfkörpern die durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Verbinden von Metallbahnen erzeugt wurden, kleiner als bei den Prüfkörpern Nr. 11 bis 20 sind, welche durch das Verschweißen der Metallbahnen mit einer Elektrode erzielt wurden, die zu einem spitzen Körper geschliffen wurde. Wenngleich die Verrußung im Unterschied zu einer mangelhaften Verschmelzung und zu Löchern keinen Einfluß auf die Festigkeit der miteinander verbundenen Metallbahnen hat, so wirkt sie sich dennoch negativ auf den Glanz der verbundenen Metallbahnen aus. Auch in dieser Hinsicht ist festzustellen, wie in Tabelle 1 aufgezeigt, daß das erfindungsgemäße Verfahren zum Verbinden von Metallbahnen einen glänzenden Verbindungsbereich erzeugen kann.
Des weiteren wurde das Aussehen der Prüfkörper mit mangelhafter Verschmelzung oder Löchern beobachtet, nachdem sie gewalzt wurden, jedoch
Des weiteren wurde das Aussehen der Prüfkörper mit mangelhafter Verschmelzung oder Löchern beobachtet, nachdem sie gewalzt wurden, jedoch war festzustellen, daß eine derartige schlechte Verschmelzung oder solche Löcher nicht durch das Walzen verbessert wurden.
Bei der oben erwähnten Ausführungsform wurde das Hochfrequenzimpuls-Lichtbogenschweißen beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Form beschränkt sondern es lassen sich ähnliche Wirkungen mit anderen Arten des WIG-Schweißens erreichen.
Wie vorstehend beschrieben, wird der Lichtbogen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Verbinden von Metallbahnen im Abstand zu den zu verbindenden Metallbahnen erzeugt und der abgeschrägte Endbereich der Elektrode wird durch Vorschweißen halbkugelförmig ausgebildet, so daß der Lichtbogen nie instabil wird, selbst wenn sich die Länge des Lichtbogens im Schweißanfangs- und -endbereich plötzlich ändert. Deshalb kann das vorliegende Verfahren zum Verbinden von Metallbahnen das Auftreten von mangelhaften Verschmelzungen Löchern und Rußbildung verhindern.
In den Fig. 4(a) und (b) ist eine Wolframelektrode 130A dargestellt, die in einem Schweißbrenner 130 angebracht ist. Wie aus Fig. 4(a) hervorgeht, ist die Wolframelektrode 130A insgesamt als ein im wesentlichen zylindrischer Körper mit einem Durchmesser y ausgebildet. Genauer gesagt der Durchmesser der Wolframelektrode 130A nimmt allmählich von y bis nach x ab, beginnend am Punkt A bis hin zum Punkt B an deren unterer Stirnseite B, welche eine flache Oberfläche darstellt. Das Zeichen ∅ in Fig. 4 kennzeichnet einen Winkel des vorderen Endes, der 60º oder weniger, vorzugsweise zwischen 45º und 20º, betragen kann.
Beim Verbinden der Metallbahnen durch Verschweißen wird ein Lichtbogen erzeugt, wobei die Wolframelektrode 130A zu den Metallbahnen beabstandet ist, und nach Erzeugung des Lichtbogens wird die Wolframelektrode 130A über den Metallbahnen entlangbewegt, um die Metallbahnen zu verschweißen. Dabei nimmt die Länge des Lichtbogens, wenn die Wolframelektrode die Schweißanfänge der Metallbahnen 10, 22 erreicht, wie in Fig. 4(a) dargestellt, plötzlich von L auf L' ab. Allerdings schafft der gesamte äußere Rand der flachen Oberfläche B der Wolframelektrode 130A eine Lichtbogenerzeugungsbegrenzung, so daß der Lichtbogen nur schwer instabil werden kann. Deshalb entstehen an den Enden der miteinander verschweißten Metallbahnen 10, 22 niemals mangelhafte Verschmelzungen, Löcher und dergleichen. Gleichermaßen erhöht sich plötzlich die Lichtbogenlänge von L' auf L, wenn sich die Wolframelektrode vom Schweißende der Metallbahnen wegbewegt. Allerdings kann auch hier, genauso wie im oben erwähnten Fall, der Lichtbogen nicht ohne weiteres instabil werden, wodurch die Möglichkeit des Entstehens mangelhafter Verschmelzungen, von Löchern und dergleichen ausgeschaltet wird.
Kommt man noch einmal auf Fig. 1 zurück, so ist dort in Bewegungsrichtung hinter der Schweißvorrichtung 24 eine Walzvorrichtung 32 mit einer Reduzierwalze 34 zum Walzen des verschweißten Bereiches der Metallbahnenden 10A, 22a vorgesehen. Bei einer derartigen Walzbearbeitung wird der im verschweißten Bereich erzeugte Höhenunterschied zusammengedrückt und vermindert. Darüber hinaus verbessert sie die Festigkeit des verschweißten Bereiches, denn während des Walzens wird beim Kalthärten des verbundenen Bereichs die Zugfestigkeit der verbundenen Metallbahnen, welche durch das Schweißen verringert wurde, wiederhergestellt und der verbundene Bereich so ausgeformt, daß er nur schwer eine Spannungskonzentration verursachen kann.
Bei der oben erwähnten Ausführungsform stößt die Metallbahn 10 gegen die Metallbahn 22. Allerdings muß dies nicht unbedingt so sein, sondern die Metallbahnen können einander auch ein wenig überlappen. Wenn letzteres der Fall ist, und die Metallbahnen 10 und 22 dann miteinander verbunden werden, wird eine Walzbearbeitung besonders notwendig.
Als nächstes werden die Versuchsergebnisse beschrieben, die mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verbinden von Metallbahnen erzielt wurden, (d.h durch Verwendung einer Wolframelektrode mit flacher Oberfläche mit einem Durchmesser von 0,3 mm oder mehr am vorderen Ende), und zwar im Vergleich zu dem verschweißten Verbindungsbereich, der mit Hilfe einer Elektrode mit einem spitzem vorderen Ende geschaffen wird.
Die Prüfkörper Nr. 101 bis 130 wurden jeweils erstellt, indem Metallbahnen aus einer Al-Legierung mit je einer Dicke von 0, 10 mm und einer Breite von 915 mm einander um 1 mm überlappend angeordnet, anschließend mit einer Geschwindigkeit von 6 m/min miteinander verschweißt wurden und schließlich die entstandenen Verbindungsbereiche unter gleichen Bedingungen gewalzt wurden.
Die Prufkörper Nr. 101 bis 110 sind jeweils Metallbahnen, die mit Hilfe einer Wolframelektrode miteinander verbunden wurden, welche durch Schleifen von deren vorderem Ende zu einer Form mit einem Winkel von 30º am vorderen Ende und anschließendes Ausbilden einer flachen Oberfläche mit einem Durchmesser von 0,6 mm im unteren Endbereich geschaffen wurde.
Die Prüfkörper Nr. 111 bis 120 sind jeweils Metallbahnen, die mit Hilfe einer Elektrode miteinander verbunden wurden, welche durch Schleifen von deren vorderem Ende zu einer Form mit einem Winkel von 30º am vorderen Ende und anschließendes Ausbilden einer flachen Oberfläche mit einem Durchmesser von 0,3 mm in deren unteren Bereich geschaffen wurde.
Die Prüfkörper Nr. 121 bis 130 sind jeweils Metallbahnen, die mit Hilfe einer Elektrode miteinander verbunden wurden, welche durch Schleifen von deren vorderem Ende zu einer Form mit einem Winkel von 30º am vorderen Ende und ohne weitere Bearbeitung geschaffen wurde. Das heißt diese Elektrode weist ein spitzes Ende ohne flache Oberfläche darauf auf.
Diese Prüfkörper Nr. 101 bis 130 wurden durch Schweißen miteinander verbunden, und ihr Aussehen wurde vor dem Walzen miteinander verglichen. Insbesondere wurden sie im Hinblick auf die Entstehung von Verrußungen, mangelhaften Verschmelzungen und Löchern in den beiden Bereichen der jeweiligen Prüfkörper verglichen: erstens der Bereich des Schweißanfangs bis 10 mm davon entfernt; und zweitens der Bereich vom Schweißende bis 10 mm davor. Der Vergleich erfolgte auf der Grundlage der Erzeugungsmenge oder der Häufigkeit des Auftretens der oben genannten ungünstigen Erscheinungen. Die Vergleichsergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt. Darin bedeutet beispielsweise 2/10, daß bei 2 von 10 Prüfkörpern eine Verrußung, mangelhafte Verschmelzung oder Löcher oder dergleichen festgestellt wurden. TABELLE 2 Prüfkörper Nr. Erzeugte Rußmengen (oxidierte Schichten) Erzeugte mangelhafte Verschmelzungen Erzeugte Löcher Schweißanfang Schweißende
Wie aus Tabelle 2 ersichtlich, wurde festgestellt, daß die erzeugten Mengen an mangelhaften Verschmelzungen und Löchern bei den Prüfkörpern Nr. 101 bis 110 und Nr. 111 bis 120, welche durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Verbinden von Metallbahnen miteinander verschweißt wurden, kleiner als bei den Prüfkörpern Nr. 121 bis 130 sind, welche durch das Verschweißen der Metallbahnen mit der spitzen Elektrode nach dem bisherigen Stand der Technik erzielt wurden. Obwohl das Verrußen geringere Auswirkungen auf die Festigkeit der Verbindungsstelle als eine mangelhafte Verschmelzung oder Löcher hat, ist zur Eliminierung einer solchen Rußbildung und damit zur Schaltung eines glänzenden Verbindungsbereiches die Wolframelektrode mit einer flachen Oberfläche an deren unterem Ende mit einem Durchmesser von 0,6 mm gegenüber einer Wolframelektrode mit flacher Oberfläche mit einem Durchmesser von 0,3 mm vorzuziehen.
Wir haben das Aussehen aller bei unseren Versuchen verwandten Prüfkörper nach dem Walzen beobachtet. Festgestellt wurde dabei, daß bei jenen Prüfkörpern mit mangelhafter Verschmelzung oder Löchern auch nach dem Walzen keine Verbesserung eingetreten ist.
Zwar wurde die oben erwähnte Ausführungsform im Zusammenhang mit dem Hochfrequenzimpuls-Lichtbogenschweißen beschrieben, sie ist aber nicht darauf beschränkt sondern erfindungsgemäß können auch andere Arten des WIG-Schweißens zur Erzeugung einer ähnlichen Wirkung eingesetzt werden.
Wie vorstehend beschrieben, wird bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verbinden von Metallbahnen aufgrund der Tatsache, daß eine flache Oberfläche mit einem Durchmesser von 0,3 mm oder mehr zur Lichtbogenerzeugung an den jeweiligen Enden der Elektrode eines Schweißbrenners ausgebildet ist, ein Instabilwerden des Lichtbogens verhindert, selbst wenn sich dessen Länge am Schweißanfang oder Schweißende des verschweißten Bereiches plötzlich ändert. Deshalb kann erfindungsgemäß die Entstehung von mangelhaften Verschmelzungen, Löchern und das Verrußen verhindert werden.
In Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm der Funktionsweise eines Schweißbrenners 84 aus Fig. 7 dargestellt, der in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verbinden von Metallbahnen eingesetzt ist.
Nachstehend wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verbinden von Metallbahnen im Zusammenhang mit Fig. 5 beschrieben. Wenn zuerst ein Signal zum Schweißbeginn eingeschaltet wird. wie in Fig. 5(a), wird die Lichtbogenerzeugungsschaltung eingeschaltet und eine Spannung an sie angelegt wie in Fig. 5(c), um den Lichtbogen zu erzeugen, wie in Fig. 5(d) dargestellt. Gleichzeitig mit der Lichtbogenerzeugung wird ein Zeitgeber zum Halten des Schweißbrenners betätigt, um einen Schweißbrenner 84 in einer vorgegebenen Position beabstandet von dem Verbindungsbereich der Metallbahnen 10, 22 für eine Zeitspanne von t2 Sekunden zu halten. Nach diesen t2 Sekunden wird der Zeitgeber zum Halten des Schweißbrenners freigegeben, um den Schweißbrenner 84 aus Fig. 7 zu bewegen. wie in Fig. 5(f), so daß das vordere Ende der Metallbahn 10 und das vordere Ende der Metallbahn 22 miteinander verschweißt werden. Die Lichtbogenstromstärke des Schweißbrenners 84 erhöht sich für einen Zeitraum von t1 Sekunden wie in Fig. 5(g) auf einen Wert von [2], welcher höher als ein eingestellter Wert [1] ist, wenn sich die Lichtbogenerzeugungsschaltung einschaltet und anschließend bleibt die Stromstärke unverändert auf dem eingestellten Wert [1]. Anders ausgedrückt, da der Schweißbrenner 84 aus Fig. 7 für einen Zeitraum von t2 Sekunden vom Verbindungsbereich beabstandet gehalten und danach so bewegt wird, daß die beiden Metallbahnen miteinander verschweißt werden, kann das Schweißen erfolgen, nachdem sich der Lichtbogen auf einem eingestellten Wert [1] stabilisiert hat, wodurch man das Wegschmelzen, mangelhafte oder nicht erfolgte Verschmelzen, Löcher, ein schlechtes Aussehen und dergleichen im Verbindungsbereich verhindern kann. Nach Beendigung des Schweiß- und Verbindungsvorgangs, wie in Fig. 5(b), wird ein Signal eingeschaltet, welches das Ende des Schweißvorgangs anzeigt und dadurch die Erzeugung des Lichtbogens unterbricht.
Vorzugsweise beträgt hierbei t1 etwa 0,2-1,0 Sekunden und t2 etwa 0,6 Sekunden oder mehr.
Jetzt werden die in oben erwähnter Weise miteinander verschweißten Enden der Metallbahnen 10, 22 durch die Reduzierwalze 34 der Walzenvorrichtung 32 aus Fig. 1 gewalzt. Durch das Walzen wird ein im verschweißten Bereich der Metallbahnen erzeugter Höhenunterschied zusammengedrückt und verringert. Beim Walzen wird die Festigkeit der Verbindungsstelle verbessert, denn die Zugfestigkeit, welche durch das Schweißen verringert wurde, kann mit Hilfe der Walzbearbeitung durch das Kalthärten des Verbindungsbereiches wiederhergestellt werden und der Verbindungsbereich so ausgeformt werden, daß er nur schwer eine Spannungskonzentration verursachen kann.
Zwar stößt bei der oben erwähnten Ausführungsform die Metallbahn 10 gegen die Metallbahn 22, die Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt, sondern die Metallbahnen können einander auch geringfügig überlappen, bevor sie miteinander verschweißt werden. Wenn sich die Metallbahnen 10 und 22 allerdings geringfügig überlappen und anschließend durch Schweißen miteinander verbunden werden, ist eine Walzbearbeitung besonders notwendig.
Als nächstes wird ein Versuch beschrieben, bei dem der verschweißte Bereich, welcher durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Verbinden von Metallbahnen hergestellt wurde (bei dem das Verschweißen nach einer Zeitspanne von 0,6 Sekunden oder mehr nach der Lichtbogenerzeugung beginnt), mit einem verschweißten Bereich verglichen wird, welcher durch ein anderes Verfahren hergestellt wurde, bei dem das Verschweißen 0,5 Sekunden oder mehr vor der Lichtbogenerzeugung beginnt.
Die Prüfkörper Nr. 201 bis 205 und 211 bis 240 werden jeweils derart geschaffen, indem Metallbahnen aus einer Al-Legierung mit je einer Dicke von 0,10 mm und einer Breite von 915 mm einander um 1 mm überlappen und anschließend miteinander verschweißt werden.
Die Prüfkörper Nr. 206-210 werden jeweils geschaffen indem Metallbahnen aus einer Al-Legierung mit je einer Dicke von 0,5 mm und einer Breite von 1470 mm einander um 1 mm überlappen und anschließend miteinander verschweißt werden.
Die Prüfkörper Nr. 241-243 werden jeweils geschaffen, indem eine Metallbahn aus einer Al-Legierung mit einer Dicke von 0,24 mm und einer Breite von 840 mm eine Metallbahn aus einer Al-Legierung mit einer Dicke von 0,10 mm und einer Breite von 840 mm um 1 mm überlappt, beide anschließend miteinander verschweißt werden und des weiteren deren verschweißter Bereich gewalzt wird, so daß der Bahndickenunterschied zwischen einer erwärmten Zone, die in der Metallbahn mit einer Dicke von 0,10 mm erzeugt wird, und deren angrenzendem verschmolzenen Bereich aus Al-Grundwerkstoff 30 % oder mehr beträgt.
Außerdem wurden die Prüfkörper Nr. 201-243 bei einer Geschwindigkeit von 6 m/min verschweißt. Die Schweißstromstärke für die Prüfkörper Nr. 201- 205 und 211-240 betrug jeweils 16A, jene für die Prüfkörper Nr. 206-210 ist 105A und für die Prüfkörper 241-243 je 26A. Allerdings betrug die Stromstärke für alle Prüfkörper zum Zeitpunkt der Lichtbogenerzeugung jeweils 30A.
Die Prüfkörper Nr. 241-243 wurden unter den gleichen Bedingungen gewalzt.
Im Vergleichstest 3 wurden die Zeiträume von der Lichtbogenerzeugung bis zum Schweißbeginn bei den Prüfkörpern Nr. 201-205 auf 1 s, 0,7 s 0,6 s, 0,5 s bzw. 0 s eingestellt, und bei den Prüfkörpern Nr. 206-210 auf 1 s, 0,6 s, 0,5 s 0,4s bzw. 0 s. Das heißt, die Schweißanfangsbereiche der Prüfkörper wurden im Hinblick auf Bruch aufgrund des Schweißens und mangelhafter Verschmelzung miteinander verglichen. Die Ergebnisse des Vergleichstests sind in Tabelle 3 dargestellt. TABELLE 3 Prüfkörper Nr. Bahndicke Zeitspanne (Sekunden) von der Bogenerzeugung bis zum Schweißbeginn Bewertung Besondere Anmerkungen (ausgezeichnet) (mittelmäßig) (mangelhaft) Schweißbruchlänge von 1 mm oder weniger Schweißbruchlänge von 4 mm Schweißbruchlänge von 10 mm oder mehr Keine schlechte Verschmelzung erzeugt Schlechte Verschmelzung festgestellt
In einem Vergleichstest 4 wurden die Zeitspannen von der Lichtbogenerzeugung bis zum Schweißbeginn für die Prüfkörper Nr. 211 bis 220, Nr. 221-230 und 231-240 auf 1,0 s, 0,6 s bzw. 0,5 s eingestellt, und die Entstehung mangelhafter Erscheinungsmerkmale (fehlender Glanz aufgrund der Rußbildung) wurde verglichen. Die Vergleichsergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt. Darin bedeutet 2/10, daß es bei 2 von 10 Prüfkörpern zur Rußbildung kam. TABELLE 4 Prüfkörper Nr. Zeitspanne (Sekunden) von der Lichtbogenerzeugung bis zum Schweißbeginn Bahndicke Rußbildungsmenge (Oxidierte Schichten)
In einem Vergleichstest 5 wurden die Prüfkörper Nr. 241 bis 243 eingesetzt, welche speziell mit einer an sie angelegten Zugkraft von 235 kg um zwei Gummirollen (mit einem Durchmesser von je 600 mm), 22 Gummirollen (mit einem Durchmesser von je 200 mm) und weitere zwei Gummirollen (min einem Durchmesser von je 180 mm) gedreht wurden, und es wurde die Anzahl der Runden untersucht, nach denen sie gerissen sind.
Die Ergebnisse des Transportrollendurchlauftests sind in Tabelle 5 dargestellt. TABELLE 5 Prüfkörper Nr. Zeitspanne (Sekunden) von der Bogenerzeugung bis zum Schweißbeginn Schweißbruchlänge (mm) Dicke der verbundenen Bahnen Anzahl der Durchlaufrunden bis zur Rißbildung Runden
Wie aus Tabelle 3 deutlich wird, wurde festgestellt, daß keine ungünstigen Erscheinungen über den zulässigen Bereich hinaus bei den Prüfkörpern 201, 202, 203, 206 und 207 welche mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verbinden von Metallbahnen verschweißt wurden, aufgetreten waren.
Aus Tabelle 4 wird ebenfalls ersichtlich, daß bei einer Verlängerung der Zeitspanne von der Lichtbogenerzeugung bis zum Schweißbeginn die Rußbildung selbst bei dünnen miteinander verbundenen Metallbahnen mit einer Dicke von 0,1 mm und 0,1 mm, bei denen eine Rußbildung wahrscheinlich ist, verringert werden kann.
Des weiteren geht aus Tabelle 5 klar hervor, daß bei dem Prüfkörper, bei dem 1 Sekunde von der Lichtbogenerzeugung bis zum Schweißbeginn verging, die Schweißbruchlänge in der Größenordnung von 1 mm liegt und damit geringer ist als bei den anderen Prüfkörpern und gleichzeitig dessen Transportfestigkeit größer als bei den anderen Prüfkörpern ist, d.h. er schwerer reißt als die anderen.
Zwar wurde die oben erwähnte Ausführungsform anhand des Hochfrequenzimpuls-Lichtbogenschweißens beschrieben, doch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt sondern eine ähnliche Wirkung kann auch mit Hilfe anderer WIG-Schweißverfahren erzeugt werden.
Außerdem wurde diese Ausführungsform mit dem Schweißbrenner 84 aus Fig. 7 beschrieben. Allerdings ist dies nicht als Beschränkung anzusehen, sondern erfindungsgemäß kann auch der Schweißbrenner 30 aus Fig. 3, 130 aus Fig. 4 und dergleichen verwendet werden.
Wie vorstehend beschrieben, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Verbinden von Metallbahnen der Lichtbogen in einem Abstand zu den zu verbindenden Metallbahnen erzeugt und nach einer Zeitspanne von 0,6 Sekunden oder mehr nach der Erzeugung des Lichtbogens werden die Enden der Metallbahnen miteinander verschweißt, so daß das Verschweißen erfolgt, wenn sich die Lichtbogenstromstärke auf einen vorgegebenen Wert eingepegelt hat.
Somit kann die vorliegende Erfindung das Auftreten von Schweißbruch, mangelhafter Verschmelzung, nicht erfolgtem Verschweißen, Löchern und einem schlechtem Aussehen des verschweißten Bereiches der Metallbahnen verhindern. Außerdem kann mit der Erfindung die Festigkeit des verschweißten Bereiches verbessert und darüber hinaus das Verschmutzen oder Beschädigen der Walzen bei der Oberflächenbearbeitung oder Beschichtung nach dem Schweißen und Verbinden verhindert werden.
Natürlich besteht jedoch nicht die Absicht, die Erfindung auf die offenbarten spezifischen Formen zu beschränken, sondern die Erfindung soll im Gegenteil alle Abwandlungen, anderen Konstruktionen und Äquivalente im Sinne und im Geltungsbereich der Erfindung wie in den nachstehenden Ansprüchen angegeben, einschließen.

Claims

1. Vorrichtung zum Verbinden von Metallbahnen, bei welcher die Enden (10A, 22A) der Metallbahnen (10, 22) durch TIG-Schweißen in einer Schweißvorrichtung (24) miteinander verbunden werden und die schweißmäßig verbundenen Abschnitte der Metallbahnen (10, 22) durch eine Walze (34) in einer Walzvorrichtung (32) gewalzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine abgeschrägte Elektrode (30A) am Führungsende eines Schweißbrenners (30) in der Schweißvorrichtung (24) vorgesehen ist, und daß am Führungsendabschnitt der Elektrode (30A) eine einen Gleichstromlichtbogen erzeugende Fläche vorgesehen ist, die entweder eine im wesentlichen halbkugelartige Oberfläche oder eine kreisförmige flache Oberfläche mit einem Durchmesser von 0,3 mm aufweist, und daß das Schweißen mit einer Geschwindigkeit von wenigstens 6m pro Minute durchgeführt wird.

2. Verfahren zum Verbinden der Enden (10A, 22B) von Metallbahnen (10, 22) unter Verwendung der Vorrichtung zum Verbinden von Metallbahnen nach Anspruch 1, umfassend die Schritte:

des Erzeugens eines Gleichstromlichtbogens mit einer Elektrode (30A) eines Schweißbrenners (30), der üblicherweise nicht weit von den Metallbahnen (10, 22) entfernt ist, so daß der schräge Endabschnitt der Elektrode (30A) in eine durch vorheriges Schweißen im wesentlichen halbkugelartige Form geformt wird, wobei Endabschnitts der Elektrode (30A) 0,15 mm oder mehr, vorzugsweise 0,3 mm oder mehr ist;

des Schweißens und Miteinandeverbindens der Enden (10A, 22A) der Metallbänder (10, 22) unter Verwendung des in der halbkugelartiger Form geformten abgeschrägten Endabschnittes der Elektrode (30A), wobei das Schweißen und das Verbinden nach einer Zeitspanne von 0,6 sec oder mehr nach der Erzeugung des Bogens durchgeführt wird; und danach,

des Walzens der schweißmäßig verbundenen Abschnitte der Metallbänder (10, 22) unter Verwendung einer Walze (34).